Java类和对象(七千字详解!!!带你彻底理解类和对象)(下)

简介: Java类和对象(七千字详解!!!带你彻底理解类和对象)

3、默认初始化

 

在上文中提出的第二个问题:为什么局部变量在使用时必须要初始化,而成员变量可以不用呢?

要搞清楚这个过程,就需要知道 new 关键字背后所发生的一些事情:

在程序层面只是简单的一条语句,在JVM层面需要做好多事情,下面简单介绍下:

1. 检测对象对应的类是否加载了,如果没有加载则加载

2. 为对象分配内存空间

3. 处理并发安全问题

比如:多个线程同时申请对象,JVM要保证给对象分配的空间不冲突

4. 初始化所分配的空间

即:对象空间被申请好之后,对象中包含的成员已经设置好了初始值,比如:

5. 设置对象头信息

6. 调用构造方法,给对象中各个成员赋值

 

4 、就地初始化

 

在声明成员变量时,就直接给出了初始值

注意:代码编译完成后,编译器会将所有给成员初始化的这些语句添加到各个构造函数中

六、封装

1 、封装的概念

面向对象程序三大特性封装、继承、多态。而类和对象阶段,主要研究的就是封装特性。何为封装呢?简单来说就是套壳屏蔽细节

比如:对于电脑这样一个复杂的设备,提供给用户的就只是:开关机、通过键盘输入,显示器,USB插孔等,让用户来和计算机进行交互,完成日常事务。但实际上:电脑真正工作的却是CPU、显卡、内存等一些硬件元件

对于计算机使用者而言,不用关心内部核心部件,比如主板上线路是如何布局的,CPU内部是如何设计的等,用户只需要知道,怎么开机、怎么通过键盘和鼠标与计算机进行交互即可。因此计算机厂商在出厂时,在外部套上壳子,将内部实现细节隐藏起来,仅仅对外提供开关机、鼠标以及键盘插孔等,让用户可以与计算机进行交互即可。

封装:将数据和操作数据的方法进行有机结合,隐藏对象的属性和实现细节,仅对外公开接口来和对象进行交互

 

2、访问限定符

Java中主要通过类和访问权限来实现封装:类可以将数据以及封装数据的方法结合在一起,更符合人类对事物的认知,而访问权限用来控制方法或者字段能否直接在类外使用。Java中提供了四种访问限定符:

比如:

public:可以理解为一个人的外貌特征,谁都可以看得到

default: 对于自己家族中(同一个包中)不是什么秘密,对于其他人来说就是隐私了

private:只有自己知道,其他人都不知道

【说明】

protected主要是用在继承中

default权限指:什么都不写时的默认权限

访问权限除了可以限定类中成员的可见性,也可以控制类的可见性

3、封装扩展之包

(1)包的概念

在面向对象体系中,提出了一个软件包的概念,即:为了更好的管理类,把多个类收集在一起成为一组,称为软件包。有点类似于目录。比如:为了更好的管理电脑中的歌曲,一种好的方式就是将相同属性的歌曲放在相同文件下,也可以对某个文件夹下的音乐进行更详细的分类。

在Java中也引入了包,包是对类、接口等的封装机制的体现,是一种对类或者接口等的很好的组织方式,比如:一个包中的类不想被其他包中的类使用。包还有一个重要的作用:在同一个工程中允许存在相同名称的类,只要处在不同的包中即可。

(2)导入包中的类

Java 中已经提供了很多现成的类供我们使用. 例如Date类:可以使用 java.util.Date 导入 java.util 这个包中的 Date类.

但是这种写法比较麻烦一些, 可以使用 import语句导入包.

如果需要使用 java.util 中的其他类, 可以使用 import java.util.*

但是我们更建议显式的指定要导入的类名. 否则还是容易出现冲突的情况.

在这种情况下需要使用完整的类名

可以使用import static导入包中静态的方法和字段

注意事项:

import 和 C++ 的 #include 差别很大. C++ 必须 #include 来引入其他文件内容, 但是 Java 不需要.

import 只是为了写代码的时候更方便. import 更类似于 C++ 的 namespace 和 using

(3)自定义包

 

基本规则

①在文件的最上方加上一个 package 语句指定该代码在哪个包中.

②包名需要尽量指定成唯一的名字, 通常会用公司的域名的颠倒形式(例如 com.bit.demo1 ).

③包名要和代码路径相匹配. 例如创建 com.bit.demo1 的包, 那么会存在一个对应的路径 com/bit/demo1 来存储代码.

④如果一个类没有 package 语句, 则该类被放到一个默认包中.

操作步骤

①在 IDEA 中先新建一个包: 右键 src -> 新建 -> 包

②在弹出的对话框中输入包名, 例如 com.bit.demo1

③在包中创建类, 右键包名 -> 新建 -> 类, 然后输入类名即可

④此时可以看到我们的磁盘上的目录结构已经被 IDEA 自动创建出来了

⑤同时我们也看到了, 在新创建的 Test.java 文件的最上方, 就出现了一个 package 语句

(4)包的访问权限控制举例

Computer类位于com.bit.demo1包中,TestComputer位于com.bit.demo2包中:

(5)常见的包

1. java.lang:系统常用基础类(String、Object),此包从JDK1.1后自动导入。

2. java.lang.reflect:java 反射编程包;

3. java.net:进行网络编程开发包。

4. java.sql:进行数据库开发的支持包。

5. java.util:是java提供的工具程序包。(集合类等) 非常重要

6. java.io:I/O编程开发包。

七、static成员

1、再谈学生类

 

使用前文中介绍的学生类实例化三个对象s1、s2、s3,每个对象都有自己特有的名字、性别,年龄,学分绩点等成员信息,这些信息就是对不同学生来进行描述的,如下所示:

假设三个同学是同一个班的,那么他们上课肯定是在同一个教室,那既然在同一个教室,那能否给类中再加一个成员变量,来保存同学上课时的教室呢?答案是不行的。

之前在Student类中定义的成员变量,每个对象中都会包含一份(称之为实例变量),因为需要使用这些信息来描述具体的学生。而现在要表示学生上课的教室,这个教室的属性并不需要每个学生对象中都存储一份,而是需要让所有的学生来共享。在Java中,被static修饰的成员,称之为静态成员,也可以称为类成员,其不属于某个具体的对象,是所有对象所共享的

 

2、static修饰成员变量

static修饰的成员变量,称为静态成员变量,静态成员变量最大的特性:不属于某个具体的对象,是所有对象所共享的。

 

【静态成员变量特性】

①不属于某个具体的对象,是类的属性,所有对象共享的,不存储在某个对象的空间中

②既可以通过对象访问,也可以通过类名访问,但一般更推荐使用类名访问

③ 类变量存储在方法区当中

④生命周期伴随类的一生(即:随类的加载而创建,随类的卸载而销毁)

以调试方式运行上述代码,然后在监视窗口中可以看到,静态成员变量并没有存储到某个具体的对象中。

3、static修饰成员方法

一般类中的数据成员都设置为private,而成员方法设置为public,那设置之后,Student类中classRoom属性如何在类外访问呢?

那static属性应该如何访问呢?

Java中,被static修饰的成员方法称为静态成员方法,是类的方法,不是某个对象所特有的。静态成员一般是通过静态方法来访问的。

【静态方法特性】

①不属于某个具体的对象,是类方法

②可以通过对象调用,也可以通过类名.静态方法名(...)方式调用,更推荐使用后者

③不能在静态方法中访问任何非静态成员变量

④静态方法中不能调用任何非静态方法,因为非静态方法有this参数,在静态方法中调用时候无法传递this引用        

⑤静态方法无法重写,不能用来实现多态

4、static成员变量初始化

 

注意:静态成员变量一般不会放在构造方法中来初始化,构造方法中初始化的是与对象相关的实例属性

静态成员变量的初始化分为两种:就地初始化 和 静态代码块初始化。

 

①就地初始化:就地初始化指的是:在定义时直接给出初始值

②静态代码块初始化(继续往后看)

八、代码块

1、代码块概念以及分类

使用 {} 定义的一段代码称为代码块。根据代码块定义的位置以及关键字,又可分为以下四种:

       ①普通代码块

       ②构造块

       ③静态块

       ④同步代码块(这里不讨论)

2、普通代码块

这种用法较少见

 

3、构造代码块

构造块:定义在类中的代码块(不加修饰符)。也叫:实例代码块。构造代码块一般用于初始化实例成员变量。

4、静态代码块

使用static定义的代码块称为静态代码块。一般用于初始化静态成员变量。

注意事项

①静态代码块不管生成多少个对象,其只会执行一次

②静态成员变量是类的属性,因此是在JVM加载类时开辟空间并初始化的

③如果一个类中包含多个静态代码块,在编译代码时,编译器会按照定义的先后次序依次执行(合并)

④实例代码块只有在创建对象时才会执行

 

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